DE3125024C2 - Verfahren zur Herstellung von Schaumgegenständen aus Polyolefinharzen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Schaumgegenständen aus PolyolefinharzenInfo
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Abstract
Für ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumgegenstandes aus einem Polyolefinharz, bei dem in eine Form vorgeschäumte Teilchen eines Polyolefinharzes, welche ein Gasgemisch aus einem anorganischen Gas und einem flüchtigen organischen Treibmittel in ihren Zellen enthalten, eingefüllt werden und dieselben zur Form des Schaumgegenstandes erhitzt werden, wird die Verbesserung angegeben, daß die vorgeschäumten Teilchen des Harzes solche sind, worin der Gesamtdruck des Gasgemisches 1,4 bis 2,5 kg/cm ↑2 (abs.) beträgt und der Partialdruck des anorganischen Gases bei 0,4 bis 1,1 kg/cm ↑2 (absolut) und der Partialdruck des flüchtigen Treibmittels bei 0,8 bis 1,6 kg/cm ↑2 (absolut) gehalten werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumgegenstandes aus vorgeschäumten Teilchen aus einem Polyolefinharz.
Einige Verfahren wurden bereits vorgeschlagen, die
die Vernetzung und Vorschäumung eines Polyolefinharzcs als Grundharz zur Herstellung von vorgeschäumten
vernetzten Polyolefinteilchen, die Einfüllung der vorgeschäumten Teilchen in eine Form und der Expandierung derselben durch Erhitzen umfaßt, so daß ein Formgegenstand mit der gleichen Gestalt wie die Form erhalten wird. Beispielsweise ist in der japanischen PatentveröfTentlichung 22 951/1976 ein Verfahren beschrieben, wobei vorgeschäumte Teilchen eines Polyolefinharzes während eines bestimmten Zeitraumes in einem
anorganischen Gas wie Luft, welches bei einem hohen Druck gehalten wird, so daß das anorganische Gas bei
einem Druck von mindestens 1.18 bar in die Teilchen einverleibt wird, gehalten werden, die Teilchen in eine
Form gefüllt werden und unter Erhitzen expandiert
werden. Jedoch hat dieses Verfahren den Nachteil, daß,
falls ein Schaumgegenstand mit einer großen Stärke unter Anwendung dieses bekannten Verfahrens hergestellt wird, die Haftung zwischen den Teilchen im
Inneren des Schaumgegenstandes schlecht wird und die Qualität des Produktes nicht zufriedenstellend ist. Fernerkann dieses bekannte Verfahren lediglich auf solche
Polyolefinharze angewandt werden, die eine niedrige Erweichungstemperatur besitzen, beispielsweise PoIy-
Ki äthylen niedriger Dichte, und dies führt zu dem Fehler,
daß, falls dieses Verfahren auf ein Harz mit einer hohen Erweichungstemperatur, beispielsweise Polyoxypropylen, angewandt wird, das erhaltene Produkt eine
schlechte Haftung nicht nur an seinem Kernteil,
η sondern auch an seinem Oberflächenschichtteil besitzt.
In der US-PS 33 51 569 wird ein Verfahren zur Herstellung expandierbarer Produkte aus einem kristallinen thermoplastischen Polymeren beschließ*-*, wobei
das Polymere mit einem feinzerteilten anorganischen
Feststoff, wie Magnesiumoxid oder Diatomeenerde, als
Kernbildungsmittel, einem Treibmittel und einem Wachs vermischt wird, und das flüssige Treibmittel zu
einem Gas umgewandelt wird, um das Polymere unter Ausbildung einer porigen Struktur zu verschäumen.
ji Wendet man jedoch die dortigen Materialien in Gestalt
vorgeschäumter Teilchen zur Formung in einer Form an, so erhält man Schaumgegenstände, deren Teilchen
sehr schlecht aneinander haften. Führt man die Formgebung bei erhöhter Temperatur aus, um eine vollstän-
jo dige Haftung der Teilchen zu erzielen, so erhält man
einen Formgegenstand von extrem hoher Schrumpfung, der praktisch nicht verwendbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Schaumgegenstandes aus
einem Polyolefinharz, wobei unter Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile ein Schaumgegenstand mit einem gut haftenden Kernteil bei Anwendung
von vorgeschäumten Teilchen aus dem Polyolefinharz erhalten werden, wobei das Verfahren auf einen breiten
Bereich von Polyolefinharzen im Bereich einer niedrigen Erweichungstemperatur bis zu einer hohen Erweichungstemperatur anwendbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumgegenstandes
■π aus einem Polyolefinharz. wobei in eine Form vorgeschäumte Teilchen aus einem Polyolefinharz, welche
ein gasformiges Gemisch aus einem anorganischen Gas und einem flüchtigen organischen Treibmittel in ihren
Zellen enthalten, eingefüllt werden und dieselben zur
H) Formung eines Schaumgegenstandes -rhitzt werden,
gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß vorgeschäumte Teilchen des Harzes verwendet werden,
worin der Gesamtdruck des Gasgemisches 1,4 bis 2,5 bar (abs.) beträgt und der Partialdruck des anorgani
sehen Gases bei 0,4 bis 1,1 bar (abs.) und der Partial
druck des flüchtigen Treibmittels bei 0,8 bis 1,6 bar (abs.) gehalten werden.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Polyolefinharze sind Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen/
w) Propylencopolymele, Äthylen/Vinylacetatcopolymere,
Gemische von mindestens zwei der vorstehenden Polymeren oder Copolymeren und Gemische mit mindestens 50% der vorstehenden Polyolefinharze mit
anderen Harzen.
ei Luft, Stickstoff, Helium, Neon, Argon und dergleichen können sowohl einzeln als auch in Kombination
als anorganisches Gas verwendet werden. Luft ist am wirtschaftlichsten und wird deshalb bevorzugt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten flüchtigen Treibmittel
können unter aliphatischen Kohlenwasserstoffen, cycloaliphatisch^ Kohlenwasserstoffen, halogenierten
Kohlenwasserstoffen und dergleichen gewählt werden, die gasförmig oder flüssig im Normalzustand ■>
sind und welche üblicherweise als organische Treibmittel bei der Herstellung von Schäumen angewandt werden.
Spezifische Beispiele umfassen aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe wie Propan, Butan und Pentan, cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffe wie Cyclobutan und m Cyclopentan und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie
Trichlorfluormethan, Dichlordifluorrnethan, Dichlortetrafluoräthan,
Methylchlorid, Äthylchlorid und Methylenchlorid. Die halogenieren Kohlenwasserstoffe
werden bevorzugt. Diese Treibmittel können π sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander
verwendet werden.
Es ist wesentlich, daß in den Zellen der vorgeschäumten Teilchen aus einem Polyolefinharz, die in die Form
eingefüllt werden »ilen, der Partialdruck des anorganisehen
Gases 0,4 bis 1,! bar (abs.) der Partiaidruck des
flüchtigen Treibmitteis 0,8 bis 1,6 bar (abs.) und der Gesamtdruck des Gasgemisches 1,4 bis 2,5 bar (abs.)
beträgt. Falls der Gesamtdruck des Gasgemisches niedriger als 1,4 bar (abs.) ist, hat der erhaltene Schaumge- r>
gensland eine starke Schrumpfung. Falls der Gesamtdruck
2,5 bar (abs.) überschreitet, hat der Schaumgegenstand eine gut haftende Oberflächenschicht, jedoch
einen unzureichend haftenden Kernteil. Falls der Partialdruck des anorganischen Gases niedriger als 0,4 bar κι
(abs.) ist oder der Partialdruck des flüchtigen Treibmittels 1,6 bar (abs.) überschreitet, hat der erhaltene
Schaumgegenstand eine starke Schrumpfung, selbst wenn der Gesamtdruck innerhalb dis Bereiches von 1,4
bis 2,5 bar (abs.) liegt. Falls andererse.is der Partial- n druck des anorganischen Gases 1,1 bar (abs.) überschreitet
oder der Partialdruck des flüchtigen Treibmittels niedriger als 0,8 bar (abs.) ist, kann kein gut haftender
Schaumgegenstand aus einem Grundharz mit einer hohen Erweichungstemperatur erhalten werden, und es -to
kann auch kein Schaumgegenstand mit einer großen Dicke erhalten werden. Anders ausgedrückt, kann
lediglich, falls der Partialdruck des anorganischen Gases 0,4 bis 1,1 bar (abs.) beträgt, der Partialdruck des
flüchtigen Treibmittels 0,8 bis 1,6 bar (abs.) beträgt und 4-, der Gesamtdruck 1,4 bis 2,5 bar (abs.) beträgt, ein gut
haftender Schaumgegenstand erhalten werden, der praktisch frei von Schrumpfung unabhängig von seiner
Stärke und der Erweichungstemperatur des Grundharzes ist. Falls beispielsweise ein Polyäthylen niedriger
><i Dichte, das üblicherweise im vernetzten Zustand verwendet
wird, mit einer relativ niedrigen Erweichungstemperatur als Grundharz für vorgeschäumte Teilchen
verwendet wird, ergibt das erfindungsgemäße Verfahren sogar an dessen Kernteil gut haftende Schaumge- r.
genständn, ganz gleich, ob deren Stärke so klein wie 10 bis 20 mm oder beispielsweise so groß wie mehr als
50 mm ist. Falls ferner Polypropylen mit einer relativ hohen Erweichungstemperatur verwendet wird, gibt
das erfindungsgemäße Verfahren gut haftende Schaum- <>o
gegenstände praktisch frei von Schrumpfung. Es ist nicht klar, worauf dieser Vorteil der Erfindung zurückzufuhren
ist. Vermutlich wird er jedoch synergistisch durch die Einwirkung des flüchtigen Treibmittels zur
Begünstigung der Haftung durch Plastifizierung des μ
Grundharzes hervorgerufen und der Nebeneffekt der Verhinderung der Schrumpfung, welche durch Zerteilung
des flüchtigen Treibmittels aus dem .Schaumgegenstand auftreten kann, durch die Begrenzung der Partialdrücke
von anorganischem Gas und flüchtigem Treibmittel auf die Optimalwerte hervorgebracht.
Aufgrund dieses Vorteils erbringt die vorliegende Erfindung auch die folgenden sekundären Vorteile. Spezifisch
erlaubt die gute Haftung eine Formung bei relativ niedriger Temperatur, und die zum Erhitzen oder
Abkühlen erforderliche Zeit kann abgekürzt werden. Dies fuhrt zu dem großen technischen Vorteil, daß der
Formungskreislauf abgekürzt werden kann.
Ein allgemein übliches Verfahren zur Herstellung vorgeformter Schaumgegenstände umfaßt das Erhitzen
mittels Dampf von Polyolefinharzteilchen, die ein Treibmittel enthalten. Dieses Verfahren ist in verschiedene-.i
Gesichtspunkten nachteilig. Da die zum Erhitzen erforderliche Zeit relativ lang ist, verteilt sich das in
den Polyolefinharzteilchen imprägnierte Treibmittel während des Verlaufes der Vorformung, und die Wirksamkeit
der Schäumung wird schlecht, so daß das Verfahren für die Massenherstellung ungeeignet wird. Ferner
ist da- Expansionsverhälinis niedrig, und die erhaltenen
vorgeschäumten Teilchen zeigen ein schlechtes Verhalten. Falls ein Grundharz mit einer hohen Erweichungstemperatur
verwendet wird, muß die Schäumungstemperatur hoch gehalten werden, und infolgedessen
sind vorgeschäumte Teilchen mit gutor Qualität schwierig zu erhalten.
Im Gegensatz hierzu werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung vorgeschäumter Teilchen
die vorgeschäumten Teilchen durch Freigabe der das flüchtige Treibmittel zusammen mit Wasser enthaltenden
Harzteilchen in eine Atmosphäre von niedrigem Druck hergestellt Infolgedessen wird die Schäumung
bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt und ist innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes beendet, und
weiterhin ist die Geschwindigkeit des Transportes der geschäumten Teilchen hoch. Somit ist die Wirksamkeit
der Schäumung sehr hoch, und große Mengen an vorgeschäumten Teilchen können innerhalb: eines kurzen
Zeitraumes erhalten werden. Selbst wenn das Treibmittel in dem gleichen Anteil wie die Harzteilchen einverleibt
wird, ergibt das erfindungsgemäße Verfahen vorgeschäumte Teilchen mit einem höheren Expansionsverhältnis als das vorstehend abgehandelte Verfahren.
Selbst wenn ein Harz mit einer hohen Erweichungstemperatur verwendet wird, können vorgeschäumte Teilchen
leicht hergestellt werden, da das Harz vorhergehend auf eine zur Schäumung geeignete Temperatur
erhitzt, während es in Wasser in einem geschlossenen Gefäß dispergiert wird.
Die erfindungsgemäß eingesetzten vorgeschäumten Teilchen können bequem nach einem Verfahren erhalten
werden, welches eine Imprägnierungsstufe der Dispergierung eines flüchtigen Treibmittels und der
Polyolefinharzteilchen in Wasser in einem geschlossenen Gefäß, Erhitzen derselben auf eine höhere Temperatur
als die Minimalternperatur. bei der die Teilchen erweichen, d. h. den Erweichungspunkt der Teilchen,
zur Imprägnierung des flüchtigen Treibmittels in die Teilchen, eine Vorschäumungsstufe zur Beibehaltung
des Druckes im Inneren des Gefäßes bei einem höheren Druck als dem Dampfdruck des Treibmittels, Öffnung
eines Endes des Gefäßes und Freisetzung der Teilchen und des Wassers gleichzeitig in die bei einem niedrigeren
Druck liegende Atmosphäre als der Innenraum des Gefäßes und eine Alterungsstufe der Zuführung der
vorgeschäumten Teilchen zu einem druckfesten Gefäß und Alterung derselben unter Druck mit einem anorjja-
nischen Gas ode; einem Gasgemisch, welches aus
einem anorganischen Gas und einem fluchtigen Treibmittel
besteht, umfaßt.
Die Imprägnierstufe wird üblicherweise durchgeführt,
indem 100 Gewichtsteile an Polyolefinharzteil- ϊ
chen und 100 bis 300 Gewichtsteile, vorzugsweise 200 bis 300 GewichtsteiJe Wasser in ein Gefäß eingebracht
werden, das Gefäß geschlossen wird, 5 bis 50 Gewichtsteile, vorzugsweise 8 bis 35 Gewichtsteile
des flüchtigen Treibmittels in das geschlossene Gefäß κι eingeführt werden und dann der Inhalt auf eine Temperatur
oberhalb der Erweichungstemperatur des Polyolefinharzes
erhitzt wird.
Die Erhitzungstemperatur wird in dieser Stufe innerhalb eines Temperaturbereiches gehalten, der eine günstige
Vorschäumung ohne Zellzerstörung unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Polyolefinharzes einleitet
Falls beispielsweise das Grundharz aus vernetzte m Polyäthylen niedriger Dichte besteht, beträgt die
Erhitzungstemperatur üblicherweise 70 bis 1400C. Falls das Grundharz aus einem nichtvernetzten Polypropylen
oder einem Äthylen-Propylencopolymeren mit einem
Äthylengehalt von 5 bis 15 Mol-% besteht, -beträgt die
Erhitzungstemperatur üblicherweise 120 bis 1700C.
Die Erhitzungszeit muß ausreichend sein, damit das Treibmittel in die Harzteilchen imprägniert wird. Sie
beträgt üblicherweise 30 min bis zu 1 Stunde.
Das Erhitzen bei der Imprägnierstufe kann nach sämtlichen bekannten, auf dem Fachgebiet angewandten
Erhitzungsverfahren durchgeführt werden. jo
Nach der Imprägnierungsstufe wird eine Vorschäumungsstufe
durchgeführt. Der Innenraum des geschlossenen Gefäßes wird bei einem hohen Druck gehalten,
und in diesem Zustand wird ein Ende des Gefäßes zur Freisetzung der Harzteilchen, welche das Treibmittel
und Wasser enthalten, auf einmal in eine Atmosphäre von niedrigerem Druck als im Innenraum des Gefäßes
geöffnet, so daß die vorgeschäumten Teilchen erhalten werden.
Der Dampfdruck des Treibmittels in der Vorschaumungsstufc
gemäß der Erfindung bezeichnet den Dampfdruck des flüchtigen Treibmittels, welches in die
in Wasser dispergierten Polyolefinharzteilchen imprägniert ist. Diese entspricht nicht notwendigerweise
demjenigen Dampfdruck des flüchtigen Treibmittels, wie es allein vorliegt. Somit variiert der Dampfdruck des
Treibmittels in der Vorschäumungjstufe in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Affinität zwischen demselben
und den Polyolefinharzteilchen, dem Gehalt an Treibmittel und Polyolefinharzteilchen, der Art des Treibmittels
und dergleichen.
Die Atmosphäre, in die das Wasser und die das Treibmittel enthaltenden Polyulefinharzteilchen gleichzeitig
freigesetzt werden, kann eine bei einem niedrigeren Druck als dem Innenraum des Gefäßes gehaltene
Atmosphäre sein. Üblicherweise wird Atmosphärenluft verwendet.
Um den Inhalt des Gefäßes an eine äußere, bei einem
niedrigeren Druck als dem im Innenraum des Gefäßes gehaltene Atmosphäre freizugeben, während der μ
Innenraum des Gefäßes bei einem höheren Druck als dem Dampfdruck des Treibmittels gehalten wird, ist es
günstig, eine Freigabeöffnung an einem Ende des Gefäßes unterhalb der Wasseroberfläche anzubringen, die
Freigabeöffnung zu öffnen und dadurch den Inhalt frei- tv,
zusetzen und g'eichzeitig ein unter Druck stehendes Gas wie Stickstoff oder Luft oder unter Druck stehenden
Dampf in das GeHiB zu pressen.
Die vorgeschSumten, das als Treibmittel dienende Gas enthaltenden Teilchen werden in der vorstehenden
Weise erhalten, Diese vorgeschäumten Teilchen sind immer noch zur Anwendung zur Herstellung eines
Schaumgegenstandes gemäß der vorliegenden Erfindung ungeeignet. Sie müssen vielmehr einer nachfolgenden
Druckalterungsstufe zur Einstellung der Zusammensetzung der Gase innerhalb der Zellen
unterworfen werden.
Die Druckalterungsstufe kann günstigerweise ausgeführt werden, indem die vorgeschäumten Teilchen in
ein druckfestes Gefäß eingebracht werden, bevor das flüchtige Teibmittel sich aus den Teilchen nach der Vorschäumungsstufe
verteilt, und diese während eines bestimmten Zeitraumes unter einem bestimmten
Druck unter Anwendung eines anorganischen Gases oder eines Gemisches hiervon mit einem flüchtigen
Treibmittel unter Druck gesetzt werden oder indem zunächst die vorgeschäumten Teilchen in atmosphärischer
Luft zur Erzielung einer Verteilung des flüchtigen Treibmittels aus den Teilchen stehengelassen werden,
dann die Teilchen in ein druckfestes Gefäß eingebracht werden und diese während eines bestimmten Zeitraumes
unter einem bestimmten Druck unter Anwendung eines Gemisches aus einem anorganischen
Gas und dem flüchtigen Treibmittel unter Druck gesetzt werden. Das erstere Verfahren ist in der industriellen
Praxis vorteilhafter.
Während der Druck des Gasgemisches in den Zelten der erhaltenen vorgeschäumten Teilchen so gehalten
wird, daß der Partialdruck des anorganischen Gases 0,4 bis 1,1 bar (abs.), der Partialdruck des flüchtigen Treibmittels
0,8 bis 1,6 bar (abs.) und der Gesamtdruck des Gasgemisches 1,4 bis 2,5 bar (abs.) beträgt, müssen die
vorgeschäumten Teilchen in eine Form eingefüllt werden und zur Expandierung derselben erhitzt werden.
Dadurch ergeben sich gut haftende Schaumgegenstände, die praktisch frei von Schrumpfung sind.
Der Gesamtdruck des Gasgemisches in den vorgeschäumten Teilchen kann entsprechend der folgenden
Gleichung auf der Basis des Volumens des aus den vcrgeschäumten Teilchen ausströmenden Gasgemisches
berechnet werden, welches unter Anwendung einer mit dem Gefäß, welches die vorgeschäumten Teilchen
enthält, verbundenen Gasburette gemessen wird.
Gesamtdruck = -
H'
[bar (abs.)],
worin
V„b: das Volumen (ecm) des aus den vorgeschäumten
Teilchen entwickelten Gases,
t„b: die Temperatur (0C) des in der vorstehenden
Weise aufgefangenen Gases,
t: die Temperatur (0C) der vorgeschäumten
Teilchen,
r. das gemessene Volumen (ecm) der vorgeschäumten
Teilchen,
w. das gemessene Gewicht (g) der vorgeschäumten
Teilchen, und
d: die Dichte (g/ccm) des Grundharzes
angeben.
Der l'artialdruc!» des flüchtigen Treibmittels kann
nach der quantitativen Bestimmung durch Gaschromatographie berechnet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im einzelnen.
Beispiele 1 bis 3
und Vergleichsbeispiele I bis 3
und Vergleichsbeispiele I bis 3
100 Gewichtsteile an vernetzten Polyälhylenteilchen mit einem Gelgehalt von 55%, 22 Gewichtsteile Diehlordifluormethan
und 219 Gewichtsteile Wasser wurden in ein GeFa1B eingebracht. Unter Rühren wurde das
Material auf 1050C erhitzt und bei dieser Temperatur wählend 1 Stunde gehalten. Während der Druck des
Innenraumes des Gefäßes bei etwa 28 bar (abs.) (Überdruck)
gehalten wurde, wurde ein linde des Gefäßes /ur
gleichzeitigen Freisetzung der Teilchen und des Wassers an die atmosphärische Luft geöffnet, so dall vorgeschäumte
Teilchen mit einer Massendichte vor, 0.036 g/eem erhallen wurden. Unmittelbar anschließend
wurden die Teilchen in einen druckfeslen Behälter gebracht und unter den verschiedenen in Tabelle I aufgeführten
Bedingungen unter Druck gesetzt. Dann wurden die Teilchen in den Trichter einer Formungsmaschine
gebracht und in eine Form mit einer Stärke von 90 mm, einer Breite von 900 mm und einer Länge von
1200 mm eingefüllt. Sie wurden unter Erhitzen mit Dampf bei 0.8 bar (;ibs.) (Überdruck) geformt. Die
Ergebnisse sind in TaKIIc I enthalten.
Druckbedingungen
(2()°C. 24 Stunden ι
(2()°C. 24 Stunden ι
Innendruck der erhaltenen Teilchen
(bar (abs.))
(bar (abs.))
C;;;·; Druck Par'.i^idrxck P:;r!!:;!'Jr';'^ ('-1^iHV.-
/us.immenset/ung an Luft an F-U druck
(Mißverhältnis) (bar (abs.))
1 2 3 |
Luft allein Luft : F-12 =4:1 Luft : F-12 = 1:1 |
2.7 2,5 2.5 |
1,0 0,6 0.4 |
0.8 0.9 1.2 |
Vergleichs beispiel 1 |
Luft allein | 3.5 | 1.2 | 0.8 |
2 | Luft allein | 5.7 | 1.9 | 0.8 |
3 | Luft allein | 1.5 | 0,5 | 0.8 |
F-U = üichl | ordilluormethan |
1.8 gu(
1.5 gut
1.6 gut
2.0 schlechte llaft'jng /wi
schen den Teilchen im Inneren des Formgegenstandes
2.7 schlechte Haftung unter den
Teilchen im Inneren des Formgeaenstandcs
1.3 große Schrumpfung der Teil
chen (etwa 8% Schrumpfung)
Beispiele 4 bis 6
und Vergleichsbeispiele 4 bis 6
und Vergleichsbeispiele 4 bis 6
100 Gewichtsteile an nichtvernetzten Teilchen eines wahllosen Äthylen-Propylencopolymeren mit einem
Gehalt von 9 Mol-% an Äthylengehalt. 23 Gewichtsteile an Dichlordifluormethan und 250 Gewichtsteile Wasser
wurden in ein Gefäß eingebracht. Unter Rühren wurden sie auf I35°C erhitzt und bei dieser Temperatur
während 1 Stunde gehalten. Dann wurde ein Ende des Gefäßes geöffnet, während der Druck im Inneren des
Gefäßes bei etwa 30 bar (abs.) (Überdruck) gehalten wurde und die Teilchen und das Wasser wurden gleich-
/eilig an die Atmospharenluft freigesetzt, so daß vorgeschäumte
Teilchen mit einer Massendichte von 0.016 g/cem erhalten wurden. Unmittelbar anschließend
wurden die Teilchen in einen druckfesten Behälter eingebracht und unter den verschiedenen in Tabelle
II aufgeführten Bedingungen unter Druck gehalten. Die Teilchen wurden dann in den Trichter einer
Formungsmaschine eingeführt und in eine Form mit einer Dicke von 40 mm. einer Breite von 400 mm und
einer Länge von 600 mm eingefüllt. Sie wurden untp-Erhitzen mit Dampf von 4.0 bar (abs.) (Überdruck)
geformt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II enthalten.
Druckbedingungen
(200C. 24 Stunden)
(200C. 24 Stunden)
Gaszusammensetzung
(Molverhältnis)
(Molverhältnis)
Druck
(bar (abs.))
(bar (abs.))
Innendruck der erhaltenen Teilchen
(bar (abs.))
(bar (abs.))
Partialdruck Partialdruck Gesamtan Luft an F-U druck
Ergebnisse
Beispiel
4
4
Luft
Luft
Luft
Luft
Luft
F-!2 = 1:2 3,0 0,4 1,6 2.0 gut
F-12 = 1:1 3,5 0.9 1,5 2.4 gut
F-12 =3:2 3,5 1,1 1,3 2.4 gut
10
Fortsetzung
(?<i°C. 2-1 Stunden)
(ims- Druck
/uvimmensct/ung
Innendruck der erhaltenen Teilchen
(biir (abs.))
(biir (abs.))
l'.irliiiklruck Parlia.druck Goamlan
Luft ;in I--I2 druck
l-rgehnissc
(MoIv | erliiillnis) | . 2 | (bar (,ihs.l) | 0.3 | 1.4 | 1.7 | große Schrumpfung des Form gegenstandes |
|
Vergleichs beispiel 4 |
I uft : | |-"-12 I | : 2 | 2.5 | 0.5 | 1.7 | 2.2 | große Schrumpfung des Form gegenstandes |
I.lift : | 1-12 1 | : 3 | .1.5 | 1.1 | 1.6 | 2.7 | schlechte Haftung zwischen den Teilchen im Inneren des Formgegenstandes |
|
h | I.lift : | F-12 - 4 | .1.8 | |||||
1-12 Dichliirclüluormethan
100 Ciewichtsleile an ve-net/ten Polyäthylenharzteilchen
mil einem Gelgeha'i von 5.1"n. 250 üewichtsteilc
Wasser. 18 (icwichlsteilc Dithlordifluormethan und
9 Gewichtsteile Tetrafluordichlorälhan wurden in ein
Gefäß eingebracht. Unter Rühren wurde das Material auf I(I5°C erhitzt und bei dieser Temperatur während
1 Stunde gehalten. Wahrend der Druck des Innenraum"s
des Gefäßes bei etwa 28 bar (abs.) (Überdruck) gehalten wurde, wurde ein am Boden des Gefäßes befestigtes
Ventil zur Freisetzung der Teilchen und des Wassers zusammen in die atmosphärische Luft geöffnet, so
daß vorgeschäumte leuchen mit einer Massendichte von 0.1)32 kg/ccm erhalten wurden. Unmittelbar
anschließend wurden die vorgeschäumten Teilchen in einen druckfesten Behälter eingebracht und bei Raumtemperatur
in Luft unter 2,2 bar (abs.) Überdruck während 24 Stunden stehengelassen und dann in den Trichter
einer Formungsmaschine eingefüllt. Der Innendruck der Teilchen betrug insgesamt 1,7 bar (abs.).
0.9 bar (abs.) an Luft. 0.5 bar (abs.) an Dichlordifluormethan und 0,3 bar (abs.) an Tetrafluordichloräthan.
Die Teilchen mit dem vorstehenden Innendruck wurden in eine Form mit einer Dicke von 60 mm, einer
Breite von 700 mm und einer Länge von 1200 mm eingefüllt und unter Erhitzen mit Dampfbei 0,8 bar (abs.)
Überdruck geformt. Dabei wurde ein gut haftender Schaumgegenstand, der praktisch frei von Schrumpfung
war, erhalten.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines Schaumgegenstandes aus einem Polyolefinharz, wobei in eine
Form vorgeschäumte Teilchen aus einem Polyolefinharz, welche ein gasformiges Gemisch aus einem
anorganischen Gas und einem flüchtigen organischen Treibmittel in ihren Zellen enthalten, eingefüllt werden und dieselben zur Formung eines
Schaumgegenstandes erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß vorgeschäumte Teilchen
des Harzes verwendet werden, worin der Gesamtdruck des Gasgemisches 1,4 bis 2,5 bar (abs.) beträgt
und der Partialdruck des anorganischen Gases bei 0,4 bis 1,1 bar und der Partialdruck des flüchtigen
Treibmittels bei 0,8 bis 1,6 bar gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorgeschäumte Teilchen verwendet
werden, welche hergestellt wurden, indem das flüchtige Treibmittel und die Polyolefinharzteilchen in
Wasser in einem geschlossenen Gefäß dispergiert wurden, diese auf eine Temperatur oberhalb der
Erweichungstemperatur der Harzteilchen zur Imprägnierung des flüchtigen Treibmittels in den
Harzteilchen erhitzt wurden, anschließend der Druck im Inneren des Gefäßes oberhalb des Dampfdruckes des Treibmittels gehalten wurde, dann ein
Ende des Gefäßes zur Freisetzung der Teilchen und des Wassers gleichzeitig hieraus in eine Atmospäre
von niedrigerem Druck als im Innenraum des Gefäßes zur Erzielung vorgeschäumter Teilchen geöffnet wird, die vorgeschäumten Teilchen in ein druckfcites Gefäß gebracht wurden und unter Druck mit
einem anorganischen Gas oder einem Gemisch hiervon mit einem flüchtigen Treibmittel gealtert
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyolefinharz vernetztes
Polyäthylen verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als flüchtiges organisches
Treibmittel mindestens eines der Materialien Trichlorfluormethan, Dichlordifluormethan und/oder
Dichlortelrachloräthan verwendet wird.
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